feat(video): 添加硬件加速支持

- 定义硬件加速类型常量（none、qsv、cuda）
- 配置QSV和CUDA编码参数及预设
- 在WorkerConfig中添加硬件加速配置选项
- 实现基于硬件加速类型的编码参数动态获取
- 添加FFmpeg硬件加速解码和滤镜参数
- 检测并报告系统硬件加速支持信息
- 在API客户端中上报硬件加速配置和支持状态

handlers/base.py

@@ -19,6 +19,10 @@ from domain.task import Task
 from domain.result import TaskResult, ErrorCode
 from domain.config import WorkerConfig
 from services import storage
+from constant import (
+    HW_ACCEL_NONE, HW_ACCEL_QSV, HW_ACCEL_CUDA,
+    VIDEO_ENCODE_PARAMS, VIDEO_ENCODE_PARAMS_QSV, VIDEO_ENCODE_PARAMS_CUDA
+)
 
 if TYPE_CHECKING:
     from services.api_client import APIClientV2
@@ -26,15 +30,94 @@ if TYPE_CHECKING:
 logger = logging.getLogger(__name__)
 
 
-# v2 统一视频编码参数（来自集成文档）
-VIDEO_ENCODE_ARGS = [
-    '-c:v', 'libx264',
-    '-preset', 'medium',
-    '-profile:v', 'main',
-    '-level', '4.0',
-    '-crf', '23',
-    '-pix_fmt', 'yuv420p',
-]
+def get_video_encode_args(hw_accel: str = HW_ACCEL_NONE) -> List[str]:
+    """
+    根据硬件加速配置获取视频编码参数
+
+    Args:
+        hw_accel: 硬件加速类型 (none, qsv, cuda)
+
+    Returns:
+        FFmpeg 视频编码参数列表
+    """
+    if hw_accel == HW_ACCEL_QSV:
+        params = VIDEO_ENCODE_PARAMS_QSV
+        return [
+            '-c:v', params['codec'],
+            '-preset', params['preset'],
+            '-profile:v', params['profile'],
+            '-level', params['level'],
+            '-global_quality', params['global_quality'],
+            '-look_ahead', params['look_ahead'],
+        ]
+    elif hw_accel == HW_ACCEL_CUDA:
+        params = VIDEO_ENCODE_PARAMS_CUDA
+        return [
+            '-c:v', params['codec'],
+            '-preset', params['preset'],
+            '-profile:v', params['profile'],
+            '-level', params['level'],
+            '-rc', params['rc'],
+            '-cq', params['cq'],
+            '-b:v', '0',  # 配合 vbr 模式使用 cq
+        ]
+    else:
+        # 软件编码（默认）
+        params = VIDEO_ENCODE_PARAMS
+        return [
+            '-c:v', params['codec'],
+            '-preset', params['preset'],
+            '-profile:v', params['profile'],
+            '-level', params['level'],
+            '-crf', params['crf'],
+            '-pix_fmt', params['pix_fmt'],
+        ]
+
+
+def get_hwaccel_decode_args(hw_accel: str = HW_ACCEL_NONE) -> List[str]:
+    """
+    获取硬件加速解码参数（输入文件之前使用）
+
+    Args:
+        hw_accel: 硬件加速类型 (none, qsv, cuda)
+
+    Returns:
+        FFmpeg 硬件加速解码参数列表
+    """
+    if hw_accel == HW_ACCEL_CUDA:
+        # CUDA 硬件加速解码
+        # 注意：使用 cuda 作为 hwaccel，但输出到系统内存以便 CPU 滤镜处理
+        return ['-hwaccel', 'cuda', '-hwaccel_output_format', 'cuda']
+    elif hw_accel == HW_ACCEL_QSV:
+        # QSV 硬件加速解码
+        return ['-hwaccel', 'qsv', '-hwaccel_output_format', 'qsv']
+    else:
+        return []
+
+
+def get_hwaccel_filter_prefix(hw_accel: str = HW_ACCEL_NONE) -> str:
+    """
+    获取硬件加速滤镜前缀（用于 hwdownload 从 GPU 到 CPU）
+
+    注意：由于大多数复杂滤镜（如 lut3d, overlay, crop 等）不支持硬件表面，
+    我们需要在滤镜链开始时将硬件表面下载到系统内存。
+
+    Args:
+        hw_accel: 硬件加速类型
+
+    Returns:
+        需要添加到滤镜链开头的 hwdownload 滤镜字符串
+    """
+    if hw_accel == HW_ACCEL_CUDA:
+        return 'hwdownload,format=nv12,'
+    elif hw_accel == HW_ACCEL_QSV:
+        return 'hwdownload,format=nv12,'
+    else:
+        return ''
+
+
+# v2 统一视频编码参数（兼容旧代码，使用软件编码）
+VIDEO_ENCODE_ARGS = get_video_encode_args(HW_ACCEL_NONE)
 
 # v2 统一音频编码参数
 AUDIO_ENCODE_ARGS = [
@@ -178,6 +261,33 @@ class BaseHandler(TaskHandler, ABC):
         self.config = config
         self.api_client = api_client
 
+    def get_video_encode_args(self) -> List[str]:
+        """
+        获取当前配置的视频编码参数
+
+        Returns:
+            FFmpeg 视频编码参数列表
+        """
+        return get_video_encode_args(self.config.hw_accel)
+
+    def get_hwaccel_decode_args(self) -> List[str]:
+        """
+        获取硬件加速解码参数（在输入文件之前使用）
+
+        Returns:
+            FFmpeg 硬件加速解码参数列表
+        """
+        return get_hwaccel_decode_args(self.config.hw_accel)
+
+    def get_hwaccel_filter_prefix(self) -> str:
+        """
+        获取硬件加速滤镜前缀
+
+        Returns:
+            需要添加到滤镜链开头的 hwdownload 滤镜字符串
+        """
+        return get_hwaccel_filter_prefix(self.config.hw_accel)
+
     def before_handle(self, task: Task) -> None:
         """处理前钩子"""
         logger.debug(f"[task:{task.task_id}] Before handle: {task.task_type.value}")

handlers/compose_transition.py

@@ -10,7 +10,7 @@ import os
 import logging
 from typing import List, Optional
 
-from handlers.base import BaseHandler, VIDEO_ENCODE_ARGS
+from handlers.base import BaseHandler
 from domain.task import Task, TaskType, TransitionConfig, TRANSITION_TYPES
 from domain.result import TaskResult, ErrorCode
 
@@ -235,8 +235,8 @@ class ComposeTransitionHandler(BaseHandler):
             '-map', '[outv]',
         ]
 
-        # 编码参数（与片段视频一致）
-        cmd.extend(VIDEO_ENCODE_ARGS)
+        # 编码参数（根据硬件加速配置动态获取）
+        cmd.extend(self.get_video_encode_args())
 
         # 帧率
         fps = output_spec.fps

handlers/render_video.py

@@ -10,7 +10,7 @@ import os
 import logging
 from typing import List, Optional, Tuple
 
-from handlers.base import BaseHandler, VIDEO_ENCODE_ARGS
+from handlers.base import BaseHandler
 from domain.task import Task, TaskType, RenderSpec, OutputSpec, Effect
 from domain.result import TaskResult, ErrorCode
 
@@ -170,6 +170,11 @@ class RenderSegmentVideoHandler(BaseHandler):
         """
         cmd = ['ffmpeg', '-y', '-hide_banner']
 
+        # 硬件加速解码参数（在输入文件之前）
+        hwaccel_args = self.get_hwaccel_decode_args()
+        if hwaccel_args:
+            cmd.extend(hwaccel_args)
+
         # 输入文件
         cmd.extend(['-i', input_file])
 
@@ -196,8 +201,8 @@ class RenderSegmentVideoHandler(BaseHandler):
         elif filters:
             cmd.extend(['-vf', filters])
 
-        # 编码参数（v2 统一参数）
-        cmd.extend(VIDEO_ENCODE_ARGS)
+        # 编码参数（根据硬件加速配置动态获取）
+        cmd.extend(self.get_video_encode_args())
 
         # 帧率
         fps = output_spec.fps
@@ -253,6 +258,12 @@ class RenderSegmentVideoHandler(BaseHandler):
         effects = render_spec.get_effects()
         has_camera_shot = any(e.effect_type == 'cameraShot' for e in effects)
 
+        # 硬件加速时需要先 hwdownload（将 GPU 表面下载到系统内存）
+        hwaccel_prefix = self.get_hwaccel_filter_prefix()
+        if hwaccel_prefix:
+            # 去掉末尾的逗号，作为第一个滤镜
+            filters.append(hwaccel_prefix.rstrip(','))
+
         # 1. 变速处理
         speed = float(render_spec.speed) if render_spec.speed else 1.0
         if speed != 1.0 and speed > 0:
@@ -304,7 +315,8 @@ class RenderSegmentVideoHandler(BaseHandler):
                 fps=fps,
                 has_overlay=has_overlay,
                 overlap_head_ms=overlap_head_ms,
-                overlap_tail_ms=overlap_tail_ms
+                overlap_tail_ms=overlap_tail_ms,
+                use_hwdownload=bool(hwaccel_prefix)
             )
 
         # 6. 帧冻结（tpad）- 用于转场 overlap 区域
@@ -337,7 +349,8 @@ class RenderSegmentVideoHandler(BaseHandler):
         fps: int,
         has_overlay: bool = False,
         overlap_head_ms: int = 0,
-        overlap_tail_ms: int = 0
+        overlap_tail_ms: int = 0,
+        use_hwdownload: bool = False
     ) -> str:
         """
         构建包含特效的 filter_complex 滤镜图
@@ -351,6 +364,7 @@ class RenderSegmentVideoHandler(BaseHandler):
             has_overlay: 是否有叠加层
             overlap_head_ms: 头部 overlap 时长
             overlap_tail_ms: 尾部 overlap 时长
+            use_hwdownload: 是否使用了硬件加速解码（已在 base_filters 中包含 hwdownload）
 
         Returns:
             filter_complex 格式的滤镜字符串